압전 소자 시장 규모 및 점유율 분석 – 성장 동향 및 전망 (2026-2031)

압전 소자 시장 규모 및 점유율 분석: 성장 추세 및 예측 (2026-2031)

# 1. 시장 개요 및 전망

Mordor Intelligence의 보고서에 따르면, 압전 소자 시장은 2025년 329억 달러에서 2026년 349억 5천만 달러로 성장했으며, 예측 기간(2026-2031) 동안 연평균 성장률(CAGR) 6.23%를 기록하며 2031년에는 472억 9천만 달러에 이를 것으로 전망됩니다. 이러한 성장은 5G RF 필터의 소형화, 자동차 전장화의 증가, 그리고 견고하고 에너지 효율적인 압전 부품에 의존하는 인더스트리 4.0 개조 수요에 힘입은 바가 큽니다. 시장은 중간 정도의 집중도를 보이며, 아시아 태평양 지역이 가장 큰 시장을 형성하고 중동 및 아프리카 지역이 가장 빠르게 성장할 것으로 예상됩니다.

# 2. 시장 동인 및 제약 요인

2.1. 주요 시장 동인

* 5G 스마트폰용 Piezo-MEMS RF 필터의 소형화 (CAGR에 1.8% 기여): 알루미늄 스칸듐 질화물(AlScN) 기반 벌크 음향파(BAW) 필터는 표준 알루미늄 질화물보다 40% 높은 결합 계수를 가지며 6GHz 이상의 주파수를 달성하고 400°C까지 열 안정성을 유지합니다. 이는 다이 면적을 0.83 × 0.75 mm²로 줄이고 삽입 손실을 1.5dB 미만으로 유지하여 스마트폰 배터리 수명을 보존합니다. 3차원 나노기계식 공진기는 멀티밴드 기능을 단일 칩에 통합하여 초광대역 연결을 위한 확장 가능한 솔루션을 제공합니다. 6G 및 밀리미터파 이니셔티브가 가속화됨에 따라 리튬 니오베이트 기반 초소형 필터 칩에 대한 수요가 증가하며, 이는 아시아 태평양 지역의 기술 리더십을 강화합니다.

* 유럽 프리미엄 자동차의 전동화 연료 분사 및 ADAS 압전 액추에이터 (CAGR에 1.2% 기여): 구리 전극 EPCOS 다층 액추에이터는 170°C에서 10억 회 이상의 사이클을 견디며, 은-팔라듐 장치보다 20% 향상된 성능을 제공하면서 재료 비용을 절감합니다. DENSO의 i-ART 시스템은 마이크로프로세서와 압전 인젝터를 통합하여 실시간으로 연료 공급을 조절하고, 엄격한 배출가스 규제 하에서 엔진 효율성을 향상시킵니다. 반능동 서스펜션 모듈의 압전 센서는 자기유변 댐퍼를 지원하여 전동화 플랫폼의 승차감과 안정성을 높입니다. 프레임형 액추에이터는 관성 모델보다 300배 이상 높은 힘을 전달하여 첨단 운전자 보조 시스템(ADAS)에 더 빠른 기계적 응답을 제공합니다.

* 미국 개별 제조 산업의 인더스트리 4.0 개조를 위한 압전 센서 수요 (CAGR에 0.9% 기여): 배터리 없는 압전 에너지 하베스터는 노후화된 기계를 모니터링하는 무선 센서 노드에 전력을 공급하여 배터리 교체가 비실용적인 곳에서 유지보수 노동력을 절감합니다. IoT 지원 메카트로닉 어셈블리는 AI 및 빅데이터 분석과 연동하여 미국 공장의 생산 품질과 지속 가능성을 높입니다. Physik Instrumente는 반도체 및 포토닉스 라인의 정밀 스테이지 수요 급증에 따라 Eschbach 공장의 생산 능력을 3배로 늘리기 위해 2천만 달러를 투자했습니다.

* 한국 및 중국 유틸리티의 스마트 초음파 미터 보급 (CAGR에 0.7% 기여): 칼륨 나트륨 니오베이트(KNN) 필름을 사용하는 pMUT(piezoelectric micromachined ultrasonic transducers)는 알루미늄 질화물 장치를 능가하는 105.5dB/V의 음향 압력을 생성하여 유량계 정확도를 높입니다. 한국의 스마트 시티 프로그램은 이러한 미터를 AI 기반 대시보드와 연동하여 물과 가스 관리를 감독합니다. 중국의 인프라 업그레이드 전략은 밀집된 도시 그리드 전반에 걸쳐 자원 분배를 최적화하기 위해 이러한 견고한 원격 모니터링 기기를 중요하게 여깁니다.

* 원격 석유 및 가스 파이프라인을 위한 미세 진동 에너지 하베스팅 (CAGR에 0.5% 기여): 중동 지역을 중심으로 원격 석유 및 가스 파이프라인의 미세 진동을 활용한 에너지 하베스팅 기술이 확산되고 있습니다.

* 미국 국방 분야의 극초음속 등급 압전 세라믹에 대한 연방 자금 지원 (CAGR에 0.4% 기여): 미국 국방부는 적층 제조된 텍스처 압전 부품에 SBIR 24.1 자금을 할당하여 국내 R&D를 촉진하고 있습니다.

2.2. 주요 시장 제약 요인

* EU 무연 지침으로 인한 PZT 대체품 비용 증가 (CAGR에 -1.4% 영향): 유해 물질 제한(RoHS) 지침은 PZT(납-지르코늄-티탄산염)에서 무연 세라믹으로의 전환을 촉진하지만, 이는 15-20% 더 높은 생산 비용을 수반하며 글로벌 공급 전략을 복잡하게 만듭니다. 제조업체는 PZT 의존 지역에 서비스를 제공하면서 EU 구매자를 위해 무연 생산 라인을 확장하기 위해 이중 공급망을 유지해야 하므로 간접비가 증가합니다.

* 단일 공급원 니오븀 및 리튬 공급으로 인한 가격 변동성 (CAGR에 -0.8% 영향): 브라질은 전 세계 니오븀의 85%를 공급하며, 중국 정제업체들이 점차 시장 조건에 영향을 미치면서 니오븀 강화 압전 세라믹에 의존하는 극초음속 방어 프로젝트에 불확실성을 야기합니다. 리튬 시장은 전기차 배터리 수요에 따라 변동하며, 고신뢰성 전자 제품에 사용되는 리튬 기반 압전 재료의 비용을 상승시킵니다.

* 자본 집약적인 다축 스테이지 생산으로 인한 중소기업 진입 제한 (CAGR에 -0.6% 영향): 일본과 독일을 중심으로 한 다축 스테이지 생산은 높은 자본 투자를 요구하여 중소기업의 시장 진입을 제한합니다.

* 항공기 엔진에서 폴리머 압전 필름의 온도 한계 (CAGR에 -0.4% 영향): PVDF와 같은 폴리머 필름은 100°C 이상에서 계수 감소를 겪으며, 140°C 근처에서 4시간 후에는 4 pC/N에 불과하여 고속 항공기에서의 사용이 제한됩니다.

# 3. 세그먼트 분석

3.1. 제품 유형별

* 센서는 2025년 압전 소자 시장 점유율의 31.74%를 차지하며 스마트폰, 차량, 산업 모니터링 등 전 산업 분야에서 광범위하게 사용됩니다.
* 에너지 하베스터는 8.72%의 가장 빠른 CAGR로 성장할 것으로 예상되며, 유지보수가 필요 없는 노드를 선호하는 자가 전원 IoT 보급과 일치합니다.
* 액추에이터 및 모터는 EV 채택 및 정밀 제조의 혜택을 받아 두 번째로 큰 매출 비중을 차지합니다.
* 공진기는 5G 배포가 네트워크 동기화 요구 사항을 높이면서 다시 주목받고 있습니다.

3.2. 재료별

* 세라믹은 PZT의 성숙한 공급망과 높은 전기기계적 결합 계수에 힘입어 2025년 매출의 66.92%를 차지했습니다.
* 폴리머, 특히 PVDF는 유연한 웨어러블 및 생체 의료 임플란트 덕분에 8.29%의 가장 빠른 CAGR로 성장하고 있습니다.
* 단결정 옵션은 항공우주 및 방위 산업에 프리미엄 성능을 제공하며, 복합 재료 아키텍처는 이질적인 장점을 결합합니다.
* 무연 Ba₀.₈₅Ca₀.₁₅Ti₀.₉Zr₀.₁O₃ 세라믹은 96.5°C의 큐리 온도를 유지하면서 650 pC/N를 초과하여 EU 규정 준수를 충족합니다.

3.3. 작동 모드별

* d33 압축 구성은 2025년 전 세계 매출의 41.97%를 차지했으며, 센서 및 종방향 액추에이터에서 직접적인 힘-응답 적합성으로 평가됩니다.
* 두께 모드 트랜스듀서는 의료 영상 업그레이드 및 항공우주 비파괴 검사로 인해 7.86%의 가장 빠른 성장을 기록할 것으로 예상됩니다.
* 전단 모드 액추에이터는 정밀 광학 장치에 비틀림 운동을 제공하며, 굽힘 모드 하베스터는 유연한 전자 장치 및 신발 에너지 포집에 사용됩니다.

3.4. 최종 사용자 산업별

* 소비자 가전은 스마트폰, 웨어러블, 게임 액세서리가 소형 RF 필터 및 햅틱 드라이버를 요구함에 따라 2025년 매출의 27.42%를 차지했습니다.
* 자동차 및 운송은 전동화 파워트레인과 고스트로크 액추에이터 및 견고한 센서를 사용하는 자율 기능에 힘입어 7.55%의 가장 빠른 CAGR로 성장하는 분야입니다.
* 헬스케어는 표적 치료를 제공하기 위해 소형 펌프 및 초음파를 채택하고 있으며, 항공우주는 항공 전자 장치 및 추진 모니터링을 위해 고온, 고Q 부품을 우선시합니다.
* 인더스트리 4.0 장비는 드라이브 및 기어박스에 내장된 예측 유지보수 센서에 의존하며, 통신 사업자는 새로운 스펙트럼 할당과 함께 필터 볼륨을 확장합니다.

# 4. 지역 분석

* 아시아 태평양은 핸드셋 조립, 자동차 전장화, 빠른 5G 보급의 규모 이점에 힘입어 2025년 전 세계 매출의 38.46%를 차지했습니다. 중국과 한국은 스마트 초음파 미터 및 소형 RF 필터를 발전시키고 있으며, 일본의 Murata, TDK, Kyocera는 심층적인 세라믹 전문 지식을 고마진 다층 부품으로 전환하고 있습니다.
* 북미는 극초음속 등급 세라믹을 요구하는 국방 및 항공우주 프로그램에 힘입어 가치 면에서 두 번째를 차지합니다. 미국 국방부는 적층 제조된 텍스처 압전 부품에 SBIR 24.1 자금을 할당하여 국내 R&D를 촉진하고 있습니다.
* 유럽은 엄격한 환경 규제와 고급 자동차 생산을 활용하여 무연 세라믹 및 차세대 액추에이터를 주도합니다. 독일 OEM은 압전 서스펜션 및 인젝터를 내장하고, 북유럽 유틸리티는 그리드 센서를 통합하며, 프랑스의 항공우주 부문은 고온 단결정을 요구합니다.
* 중동 및 아프리카 지역은 걸프 파이프라인, 스마트 시티, 태양광 발전소가 파이프라인 진동 하베스터 및 인프라 유량계를 배치함에 따라 2031년까지 8.14%의 가장 높은 CAGR을 기록할 것으로 예상됩니다.

# 5. 경쟁 환경

압전 소자 시장은 중간 정도의 집중도를 유지하고 있습니다. TDK, Murata, Kyocera, Physik Instrumente와 같은 주요 기업들은 원료 분말부터 패키지 모듈에 이르는 수직 통합을 통해 시장을 주도하고 있습니다.

* TDK는 2024 회계연도에 146억 달러의 매출을 기록했으며, PowerHap 액추에이터 및 자동차 센서 라인이 그룹 평균을 상회하며 2027년까지 투자 자본 수익률(ROIC) 15%를 목표로 하고 있습니다.
* Kyocera는 5G 및 EV 애플리케이션용 정밀 세라믹 부품을 생산할 나가사키 공장에 4억 6,900만 달러를 투자하여 2030년까지 연간 250억 엔 상당의 부품을 출하할 계획입니다.
* Murata는 2025 회계연도에 1조 7,430억 엔의 매출을 기록하며 6.3% 증가했으며, 모빌리티 플랫폼용 다층 세라믹 커패시터가 성장을 견인했습니다.
* CTS는 Noliac, Ferroperm, SyQwest를 인수하여 의료, 산업 및 수중 음향 분야의 노출을 확대했습니다.
* Datwyler의 전기활성 폴리머 액추에이터와 같은 소규모 전문 기업들은 재료 혁신을 통해 차별화를 꾀하고 있습니다.

에너지 하베스터 및 무연 재료 분야에서 새로운 기회가 나타나고 있습니다. 폴리머 기반 나노 발전기, 고온 세라믹 혼합물, 산화물 재활용 기술은 신규 진입 기업이 기존 기업의 규모 이점을 우회할 수 있는 여지를 제공합니다. 최종 시장 다각화 및 지역 소싱 전략은 지정학적 재료 위험을 줄이는 동시에 국방 기관, 자동차 1차 협력업체 및 통신 사업자 간의 심층적인 협력이 압전 소자 시장 내 미래 공급업체 순위에 영향을 미칠 것입니다.

최근 산업 동향:

* 2025년 5월: Kyocera는 5G 및 EV 애플리케이션용 정밀 세라믹 부품 생산을 위해 나가사키 시설에 4억 6,900만 달러를 투자했습니다.
* 2025년 4월: Murata는 모빌리티용 다층 커패시터에 힘입어 매출이 6.3% 증가한 1조 7,430억 엔을 기록했다고 발표했습니다.
* 2025년 1월: TDK Corporation은 웨어러블 기기용 1,000 Wh/L 에너지 밀도의 산화물 기반 고체 배터리 재료를 개발했습니다.
* 2024년 9월: Physik Instrumente는 반도체 및 레이저 시장을 위한 압전 생산 능력을 3배로 늘리기 위해 Eschbach 공장 확장에 2천만 유로를 투자했습니다.

본 보고서는 압전 소자 시장의 현황, 성장 동력, 제약 요인 및 미래 전망을 포괄적으로 분석합니다. 압전 소자는 엔지니어링된 세라믹, 폴리머, 단결정 또는 복합 재료의 직접 또는 역 압전 효과를 활용하는 센서, 액추에이터, 모터, 공진기, 변환기, 발전기, 에너지 하베스팅 장치 등 완제품을 포괄하며, 의료용 초음파 프로브, 연료 분사 시스템, RF 필터, 산업용 모션 플랫폼 내 통합 모듈도 포함됩니다. 다만, 원재료인 분말, 그린 테이프, 미소성 웨이퍼는 분석 범위에서 제외됩니다.

시장 규모 및 성장 전망에 따르면, 압전 소자 시장은 2026년 349.5억 달러 규모를 기록했으며, 2031년까지 연평균 6.23%의 성장률을 보이며 472.9억 달러에 이를 것으로 전망됩니다. 제품 유형별로는 에너지 하베스터가 연평균 8.72%로 가장 빠르게 성장하는 부문으로 나타났습니다. 지역별로는 아시아 태평양 지역이 가전 및 통신 제조 역량에 힘입어 38.46%의 가장 큰 시장 점유율을 차지하고 있습니다.

시장 성장을 견인하는 주요 요인으로는 아시아 지역의 5G 스마트폰용 압전-MEMS RF 필터 소형화, 유럽 프리미엄 자동차의 전동 연료 분사 및 ADAS 압전 액추에이터 채택 증가, 미국 이산형 제조 분야의 인더스트리 4.0 개조 수요에 따른 압전 센서 활용 확대, 한국 및 중국 유틸리티 부문의 스마트 초음파 미터 보급, 중동 지역 원유 및 가스 파이프라인의 마이크로 진동 에너지 하베스팅 적용, 그리고 미국 국방 분야의 극초음속 등급 압전 세라믹에 대한 연방 자금 지원 등이 있습니다.

반면, 시장 성장을 저해하는 요인으로는 EU의 무연(Lead-Free) 지침으로 인한 PZT 대체재(칼륨 나트륨 니오베이트, 비스무트 나트륨 티타네이트 등)의 높은 비용, 니오븀 및 리튬의 단일 공급원 의존으로 인한 가격 변동성 및 지정학적 위험, 자본 집약적인 다축 스테이지 생산으로 인한 일본 및 독일 중소기업의 시장 진입 장벽, 그리고 항공 엔진에서 폴리머 압전 필름의 온도 한계 등이 지적됩니다. 특히 유럽 환경 규제는 PZT에서 무연 대체재로의 전환을 가속화하고 있으며, 이는 공급업체들의 투자 확대로 이어지고 있습니다.

본 보고서는 제품 유형(액추에이터 및 모터, 센서, 변환기, 발전기, 에너지 하베스터, 공진기), 재료(세라믹, 단결정, 폴리머, 복합재), 작동 모드(압축/d33, 전단/d15, 굽힘/d31, 두께 모드 초음파), 최종 사용자 산업(IT 및 통신, 가전제품, 제조 및 산업 자동화, 자동차 및 운송, 헬스케어 및 의료 기기, 항공우주 및 방위, 에너지 및 유틸리티), 그리고 지역(북미, 유럽, 남미, 아시아 태평양, 중동 및 아프리카)별로 시장을 세분화하여 분석합니다.

경쟁 환경 분석에서는 시장 집중도, 주요 기업들의 M&A, JV, 자금 조달, 기술 라이선싱 등 전략적 움직임, 시장 점유율 분석, 그리고 APC International, Physik Instrumente, Morgan Advanced Materials, CTS Corporation, CeramTec, TDK Corporation, Murata Manufacturing, Kyocera Corporation 등 20개 주요 기업에 대한 상세 프로필을 제공합니다.

보고서의 연구 방법론은 일본 액추에이터 공장, 북미 의료용 초음파 OEM, 유럽 자동차 Tier-1 공급업체 등과의 1차 인터뷰와 UN Comtrade, Volza, 주요 기업 공시 자료, USGS 광물 보고서, 특허 분석, 산업 통계 등 광범위한 2차 조사를 결합하여 신뢰성을 확보했습니다. 시장 규모는 2024년 산업 생산량(스마트폰 출하량, 승용차 생산량 등)을 기반으로 한 하향식 접근과 Tier-2 공급업체 데이터 검증을 통한 상향식 접근을 혼합하여 추정되었으며, 분기별 데이터 검증 및 연간 보고서 업데이트를 통해 최신 정보를 반영합니다.

결론적으로, 압전 소자 시장은 다양한 산업 분야의 기술 발전과 수요 증가에 힘입어 꾸준한 성장을 지속할 것으로 예상됩니다. 그러나 무연 규제 준수와 핵심 원자재 공급망 안정화는 시장 참여자들이 직면할 주요 과제가 될 것입니다.

1. 서론

• 1.1 연구 가정 및 시장 정의
• 1.2 연구 범위

2. 연구 방법론

3. 요약

4. 시장 현황

• 4.1 시장 개요
• 4.2 시장 동인
  • 4.2.1 5G 스마트폰용 피에조-MEMS RF 필터의 소형화 (아시아)
  • 4.2.2 유럽 프리미엄 자동차의 전동식 연료 분사 및 ADAS 피에조 액추에이터
  • 4.2.3 미국 개별 제조 산업의 피에조 센서에 대한 인더스트리 4.0 개조 수요
  • 4.2.4 한국 및 중국 유틸리티의 스마트 초음파 계량기 보급
  • 4.2.5 원격 석유 및 가스 파이프라인을 위한 미세 진동 에너지 수확 (중동)
  • 4.2.6 미국 국방 분야의 극초음속 등급 피에조 세라믹에 대한 연방 자금 지원
• 4.3 시장 제약
  • 4.3.1 EU 무연 지침으로 인한 PZT 대체품 비용 증가
  • 4.3.2 단일 공급원 니오븀 및 리튬 공급으로 인한 가격 변동성
  • 4.3.3 자본 집약적인 다축 스테이지 생산으로 인한 중소기업 진입 제한 (일본/독일)
  • 4.3.4 항공 엔진에서 폴리머 피에조 필름의 온도 한계
• 4.4 산업 공급망 분석
• 4.5 규제 및 기술 전망
• 4.6 포터의 5가지 경쟁 요인 분석
  • 4.6.1 신규 진입자의 위협
  • 4.6.2 구매자의 교섭력
  • 4.6.3 공급자의 교섭력
  • 4.6.4 대체품의 위협
  • 4.6.5 경쟁 강도

5. 시장 규모 및 성장 예측 (가치)

• 5.1 제품 유형별
  • 5.1.1 액추에이터 및 모터
  • 5.1.2 센서
  • 5.1.3 변환기
  • 5.1.4 발전기
  • 5.1.5 에너지 하베스터
  • 5.1.6 공진기
• 5.2 재료별
  • 5.2.1 세라믹
  • 5.2.2 단결정
  • 5.2.3 폴리머 (예: PVDF)
  • 5.2.4 복합재/기타
• 5.3 작동 모드별
  • 5.3.1 압축/d33 모드
  • 5.3.2 전단/d15 모드
  • 5.3.3 굽힘/d31 모드
  • 5.3.4 두께 모드 초음파
• 5.4 최종 사용자 산업별
  • 5.4.1 IT 및 통신
  • 5.4.2 가전제품
  • 5.4.3 제조 및 산업 자동화
  • 5.4.4 자동차 및 운송
  • 5.4.5 의료 및 의료 기기
  • 5.4.6 항공우주 및 방위
  • 5.4.7 에너지 및 유틸리티
• 5.5 지역별
  • 5.5.1 북미
  • 5.5.1.1 미국
  • 5.5.1.2 캐나다
  • 5.5.1.3 멕시코
  • 5.5.2 유럽
  • 5.5.2.1 독일
  • 5.5.2.2 영국
  • 5.5.2.3 프랑스
  • 5.5.2.4 북유럽
  • 5.5.2.5 기타 유럽
  • 5.5.3 남미
  • 5.5.3.1 브라질
  • 5.5.3.2 기타 남미
  • 5.5.4 아시아 태평양
  • 5.5.4.1 중국
  • 5.5.4.2 일본
  • 5.5.4.3 인도
  • 5.5.4.4 동남아시아
  • 5.5.4.5 기타 아시아 태평양
  • 5.5.5 중동 및 아프리카
  • 5.5.5.1 중동
  • 5.5.5.1.1 걸프 협력 회의 국가
  • 5.5.5.1.2 터키
  • 5.5.5.1.3 기타 중동
  • 5.5.5.2 아프리카
  • 5.5.5.2.1 남아프리카
  • 5.5.5.2.2 기타 아프리카

6. 경쟁 환경

• 6.1 시장 집중도
• 6.2 전략적 움직임 (M&A, 합작 투자, 자금 조달, 기술 라이선싱)
• 6.3 시장 점유율 분석
• 6.4 기업 프로필 {(글로벌 개요, 시장 개요, 핵심 부문, 재무 정보(사용 가능한 경우), 전략 정보, 주요 기업의 시장 순위/점유율, 제품 및 서비스, 최근 개발 포함)}
  • 6.4.1 APC International, Ltd.
  • 6.4.2 Physik Instrumente (PI) GmbH and Co. KG
  • 6.4.3 Morgan Advanced Materials plc
  • 6.4.4 CTS Corporation (incl. Noliac)
  • 6.4.5 CeramTec GmbH
  • 6.4.6 TDK Corporation
  • 6.4.7 Murata Manufacturing Co., Ltd.
  • 6.4.8 Kyocera Corporation
  • 6.4.9 Piezotech S.A.S. (Arkema Group)
  • 6.4.10 Piezomechanik Dr. Lutz Pickelmann GmbH
  • 6.4.11 Piezosystem Jena GmbH
  • 6.4.12 Mad City Labs, Inc.
  • 6.4.13 Aerotech, Inc.
  • 6.4.14 Johnson Matthey Piezo Products GmbH
  • 6.4.15 Kistler Group
  • 6.4.16 Piezo.com (Meggitt PLC)
  • 6.4.17 Parker Hannifin – Meggitt Sensing
  • 6.4.18 Mide Technology (QinetiQ North America)
  • 6.4.19 TRS Technologies, Inc.
  • 6.4.20 Triumph Group – Transducer Systems

7. 시장 기회 및 미래 전망